一种基于磁性纳米颗粒的中药中农药残留检测前处理方法技术

本发明专利技术属于中药检测技术领域，具体涉及一种基于磁性纳米颗粒的中药中农药残留检测前处理方法。本发明专利技术制备的封端Fe3O4@SiO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁性纳米颗粒的中药中农药残留检测前处理方法


[0001]本专利技术属于中药检测
，具体涉及一种基于磁性纳米颗粒的中药中农药残留检测前处理方法。

技术介绍

[0002]中药作为一种特殊的物质，由于在治疗疾病和强身健体方面具有独特效果使得需求量不断增大，目前野生药材远远满足不了市场需求，大部分中草药都依赖于人工栽培。为了保证药材质量和产量，在栽培、生产、加工、储藏过程中药农不得不大量使用各种类型的农药，致使农药以及有毒理学意义的特殊衍生物等杂质在药用部位残留，因此中药中农药的污染不容忽视。为减少中药材中农药残留量，提高我国中药产品在国际市场上的竞争力，农药残留检测分析显得尤为重要。
[0003]中药农残检测领域中禁用农药含量一般较低，样本基质也比较复杂，由于基质效应的存在，势必会对一些痕量药物的LC
‑
MS/MS检测产生干扰，导致化合物不出峰、回收率低或定量不准确等情况的发生。中药中农残前处理方法主要有溶剂提取、加速溶剂萃取、液液分配、固相微萃取等，这些方法存在耗时长、试剂消耗量大、待测物回收不稳定、易分解、固相微萃取造价高等问题。此外，2020年药典发布的QuEChERS方法和SPE方法的前处理过程复杂、成本较高、用时较长。如何开发一种相对于药典方法更高效、便捷、低成本、有效降低基质效应的中药禁用农残检测技术并提高检测方法的准确性是一个值得研究的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了克服现有技术中的中药材中农药残留检测前处理方法操作步骤复杂、成本较高、用时较长、易受基质干扰、定量分析不准确的缺陷，提供了一种基于磁性纳米颗粒的中药中农药残留检测前处理方法。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：(S.1)合成磁性Fe3O4纳米颗粒；(S.2)合成Fe3O4@SiO2磁性颗粒；(S.3)合成Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒：将步骤(S.2)中得到的Fe3O4@SiO2磁性颗粒加入无水甲苯中超声分散，然后加入十八烷基三氯硅烷和三乙胺，在氮气氛围保护下进行冷凝回流，反应结束后将所得产物洗涤干燥后得到Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒；(S.4)Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒封端处理将步骤(S.3)中得到的Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒加入无水甲苯中超声分散，然后加入硅烷化试剂，在氮气氛围保护下进行冷凝回流，反应结束后将所得产物洗涤干燥，得到封端Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒。
[0006]目前，中药中农药残留的前处理方法大多采用传统的提取和净化方法，溶剂消耗
量大，操作过程繁琐，分析周期长且易造成环境污染。磁性纳米颗粒有着良好的磁性能，因其颗粒尺寸小、比表面积大、表面活性高等独特的物化特性经常被用于生物分离、靶向载药和分析化学等领域。本专利技术利用正硅酸乙酯(TEOS)对磁性Fe3O4纳米颗粒表面修饰，利用SiO2进行包被，从而在磁性Fe3O4纳米颗粒外表面包覆一层SiO2球壳。SiO2球壳表面具有丰富的适用于改性的点位，利用十八烷基三氯硅烷可在SiO2球壳表面键合C
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弱极性官能团，从而提升其对农药的靶向吸附性能，可用于复杂中药材基质中禁用农药的纯化、富集和分离。
[0007]然而本专利技术人经过多次实验发现，合成的Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒会吸附HCl气体，致使Si
‑
C键断裂，继而使得合成的Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒结构不稳定且对环境和人体的危害性增加。更重要的是，由于空间位阻效应的存在，合成的Fe3O4@SiO2磁性颗粒表面的硅羟基(Si
‑
OH)并不能全部键合C
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弱极性官能团。此外，衍生反应过程所用的十八烷基三氯硅烷为三官能团硅烷化试剂，在衍生反应时还会产生新的Si
‑
OH，因此难以避免有Si
‑
OH残余。而残余的Si
‑
OH会造成溶质的非特异性吸附，减小合成的Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒表面的疏水性，容易造成对极性化合物，特别是对碱性溶质产生二次化学吸附，影响本专利技术合成的Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的使用性能。另外，残余Si
‑
OH的浓度变化又会影响Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒可重复使用的性能。因此，本专利技术人创新性地在上述衍生反应结束后，加入三甲基氯硅烷或六甲基二硅胺等小分子硅烷进行封尾(封端)处理，以减少残余硅羟基(Si
‑
OH)，得到改良的封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒，提高其结构稳定性且无污染、可重复使用率高、特异性吸附性能优异。
[0008]继而使得在检测中药材中农药残留的前处理过程只需要在外部施加磁场，如小磁铁，就可以实现靶向吸附药物的收集和洗脱。此外，合成的封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒可通过外加磁场进行固液分离并回收，多次循环使用，大大节约了分析成本。进一步实现对中药材中禁用农药的更高效、便捷的检测。
[0009]作为优选，所述步骤(S.1)中磁性Fe3O4纳米颗粒的合成步骤如下：以七水合硫酸亚铁以及六水合氯化铁为底物，加入去离子水制备成含有Fe
2+
和Fe
3+
的混合溶液，在氮气氛围保护下，搅拌除氧后加入碱溶液调节混合溶液的pH值至10～11；然后对混合溶液升温并继续搅拌、陈化，反应完全后对所得混合溶液施加外加磁场分离沉淀，洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米颗粒。
[0010]作为优选，所述磁性Fe3O4纳米颗粒的合成步骤中混合溶液中Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔比为1:1～1:2；所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氨水、氢氧化钾中的一种或多种的组合。
[0011]作为进一步优选，所述反应体系中的铁离子总浓度为0.2～0.9moL/L；所述碱溶液为5～10mol/L的NaOH溶液。
[0012]作为更进一步优选，所述磁性Fe3O4纳米颗粒的合成步骤中混合溶液中Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔比为1:2，所述反应体系中的铁离子总浓度为0.3moL/L。
[0013]作为优选，所述步骤(S.2)中Fe3O4@SiO2磁性颗粒的合成步骤如下：取步骤(S.1)中得到的磁性Fe3O4纳米颗粒加入醇溶液中超声分散，加入浓氨水和正硅酸乙酯进行搅拌，反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(S.1)合成磁性Fe3O4纳米颗粒；(S.2)合成Fe3O4@SiO2磁性颗粒；(S.3)合成Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒：将步骤(S.2)中得到的Fe3O4@SiO2磁性颗粒加入无水甲苯中超声分散，然后加入十八烷基三氯硅烷和三乙胺，在氮气氛围保护下进行冷凝回流，反应结束后将所得产物洗涤干燥后得到Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒；(S.4)Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒封端处理将步骤(S.3)中得到的Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒加入无水甲苯中超声分散，然后加入硅烷化试剂，在氮气氛围保护下进行冷凝回流，反应结束后将所得产物洗涤干燥，得到封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(S.1)中磁性Fe3O4纳米颗粒的合成步骤如下：以七水合硫酸亚铁以及六水合氯化铁为底物，加入去离子水制备成含有Fe
2+
和Fe
3+
的混合溶液，在氮气氛围保护下，搅拌除氧后加入碱溶液调节混合溶液的pH值至10～11；然后对混合溶液升温并继续搅拌、陈化，反应完全后对所得混合溶液施加外加磁场分离沉淀，洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米颗粒。3.根据权利要求2所述的一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述磁性Fe3O4纳米颗粒的合成步骤中混合溶液中Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔比为1:1～1:2；所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氨水、氢氧化钾中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
18
磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(S.2)中Fe3O4@SiO2磁性颗粒的合成步骤如下：取步骤(S.1)中得到的磁性Fe3O4纳米颗粒加入醇溶液中超声分散，加入浓氨水和正硅酸乙酯进行搅拌，反应结束后在外加磁场作用下分离沉淀，洗涤干燥后得到二氧化硅包覆的Fe3O4@SiO2磁性颗粒。5.根据权利要求4所述的一种封端Fe3O4@SiO2‑
C
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磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(S.2)中的醇溶液为甲醇、乙醇中的一种或两种的组合与水的混合溶液。6.根据权利要求1所述的一种封端Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴中豪，曹天明，刘辉，童文烽，赵鹏，杨继伟，俞晓峰，
申请(专利权)人：杭州谱聚医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：